ملصق طبي يصوّر الجسم بالموجات فوق الصوتية بدلاً من المعدات الضخمة

تعتبر تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية أداة أساسية للأطباء للتصوير الآمن وغير الجراحي للأعضاء الداخلية للمرضى، لتشخصيهم حالتهم الصحية.

وتتسم التقنيات الحالية للتصوير بالموجات فوق الصوتية بمعداتها الضخمة ومعقدة التشغيل، التي لا يمكن استخدامها إلا بوساطة الأطباء والممرضين في المستشفيات.

تصميم جديد بحجم طوابع البريد

نجح فريق بحثي من قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأمريكي، في تصغير هذه التكنولوجيا إلى حجم طوابع البريد، وجعلها قابلة للارتداء، من خلال لصقها على الجسم.

وصمم الفريق التكنولوجيا على شكل ملصق طبي تبلغ مساحته حوالي 2 سنتيمتر مربع، وسمكه 3 مليمترات، وذلك بحجم طابع بريد صغير.

وعندما يوضع الملصق الجديد على الجلد، فإنه يوفر تصويرًا مستمرًا بالموجات فوق الصوتية للأعضاء الداخلية للجسم، وذلك لمدة 48 ساعة متواصلة.

ووفق الموقع الإلكتروني لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ينتج ملصق الموجات فوق الصوتية الجديد صورًا عالية الدقة عن طريق إقران طبقة لاصقة قابلة للتمدد، مع مجموعة صلبة من مجسات ابتكرها الباحثون، لترجمة الإشارات من داخل الجسم إلى صور.

ويتكون الملصق الجديد من طبقتين رفيعتين من المطاط الصناعي، حيث يغلفان طبقة وسطى من مادة هيدروجيل صلبة قائمة على الماء، لنقل الموجات الصوتية بسهولة.

وقال الباحثون: "يمنع المطاط الصناعي جفاف الهيدروجيل، وبذلك يمكن أن تخترق الموجات الصوتية بشكل فعال وتعطي تصويرًا عالي الدقة للأعضاء الداخلية للجسم".

أداء فعال مع أنشطة مختلفة

وخلال التجارب، وضع مجموعة من المتطوعين الأصحاء، عدداً من الملصقات الطبية الجديدة على أجزاء مختلفة من أجسادهم، بما في ذلك العنق والصدر والبطن والذراعان.

ثم أجرى المتطوعون مجموعة متنوعة من الأنشطة، من الجلوس والوقوف إلى المشي وركوب الدراجات ورفع الأثقال وشرب عصير.

وبقيت الملصقات مثبتةً على جلدهم، أثناء ممارسة كافة الأنشطة، وأنتجت صورًا واضحة للهياكل الأساسية من أعضائهم الداخلية لمدة تصل إلى 48 ساعة.

وتمكن الفريق البحثي عن طريق صور الملصقات، من رصد حركة الأوعية الدموية الرئيسية وتغير شكل القلب والأعضاء الأخرى الأعمق، خلال ممارسة الأنشطة المختلفة.

كما شاهد الباحثون المعدة وهي تنتفخ ثم تتقلص مرة أخرى عندما شرب المتطوعون أكواباً من العصير.

واكتشف الفريق البحثي كذلك متى تبدأ العضلات بالتعرض للإجهاد أثناء الممارسة الخاطئة لرفع الأوزان.

كيفية الاستفادة من الملصقات المبتكرة

أكد الباحثون أن الملصقات الجديدة يمكن استفادة منها في شكلها الحالي، في التنبيه في اللحظة المناسبة للتوقف أثناء ممارسة الرياضة قبل أن تتألم العضلات وتصاب بالتلف.

كما ويمكن استخدامها في تصوير المرضى في المستشفى، لتصوير الأعضاء الداخلية باستمرار ولفترة طويلة من الوقت.

التصورات المستقبلية

يعمل الفريق البحثي على جعل وظيفة الملصقات لاسلكية، من خلال تطوير خوارزميات برمجية تعتمد على الذكاء الاصطناعي والتي يمكنها تفسير وتشخيص الصور التي ترصدها بشكل أفضل.

وبذلك سيكون بإمكان المرضى شراؤها من الصيدلية، ووضعها على جلدهم مثل لاصقات الجروح الطبية، ومراقبة أعضائهم الداخلية بأنفسهم.

وقال شوانهي تشاو المؤلف الرئيسي في الدراسة: "نتصور أن هذه الملصقات ستتصل في المستقبل مع الهاتف الذكي للمستخدم، وعندما يضعها في مواقع مختلفة من جسمه، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل صور أعضائه الداخلية عندما يرغب في ذلك".